よろしくパソドック 第6回

【よろしくパソドック　Vol.6】

ルミナス・カンデラ・LED！　美しくフィギュアを照らせ！

基板にレンズを通す穴を開ける

　使った基板は、約150mm×110mmというサイズ。千石電商などでも入手できるが思いのほか高かったりする。そこで今回は、秋月電子のカウンターで見つけた400円のモノを利用した。

同サイズで紙エポキシタイプもあったが、プライスカードに“基板が反りますが仕様です”とあったので、ガラスエポキシタイプを選んだ。ガラスタイプは硬くて加工が面倒なのだが……

　用意するのは“ユニバーサル（蛇の目）基板”という、穴がたくさん開いているタイプ。写真は、両面にハンダ付けするランド（穴）があるが、片面だけでかまわない。

１．レンズの直径を測る
　まずはレンズの直径を測り、それより若干大きめの穴を開けよう。ここではレンズ径が65mmだったので70mmの穴を開けることにした。完成したあとに分かったが、あと2mmぐらい大きめの穴でもいいかも？

ノギスで測れば正確だが、モノサシを使って計ってもいいだろう

２．基板をくり抜く
　そしてブルードバンドルーターの改造で使った、万能ホールソーで70mmの穴を開けていく。ホールソーがない場合は、糸ノコなどで切断してもいいだろう。

この基板はガラスエポキシ系だったので結構固い……。糸ノコで切断した方が早かったかも？

　これでひとまず基板の完成だ。

LEDを点灯させてみよう！

　LEDを点灯させる回路はいろいろあるが、今回はいちばん簡単な抵抗を使った回路だ。使う部品は、この2つでワンセット。

左が100Ωの抵抗、右が白色LED。これを並列に何個も点灯させて明るくしていこう。今回は16灯にしてみた

　写真右のLEDは、5mm径の高輝度白色LEDで狭指向角（超指向性）タイプを利用している。でも、実際に製作はしていないが、拡散タイプでも十分に使えそうだ。写真は千石電商（本店2階）で手に入れた10本600円のセット品。左は100Ω（1/4W）の抵抗。抵抗のカラーは“茶黒茶”となる。入手先は、千石電商の本店地下1階。
　LEDを限界まで明るくする場合は、それなりに計算したり、抵抗値を変えて実験する必要があるが、高輝度タイプのLEDならキリのいい100Ωでいいだろう（6Vの場合）。なお豆電球と違いLEDを直接電池につなぐと、電流オーバーでLEDが焼き切れてしまうので注意しよう。
　またLEDによって最大電流が決まっている（高輝度タイプだとだいたい30mA程度）。今回の電源は電池4本の6Vなので、100Ωの抵抗を入れると計算上は24mAが流れることになる。
　「LEDの限界まで明るくしたい！」という場合は、次の計算式で抵抗値を決めてやるといい。

抵抗値（Ω）＝（電源電圧－LED順電圧）÷電流

　LED順電圧と最大電流は、たいていプライスカードに併記してあるので必ずメモしておくこと。また電流はA単位なので、30mAとあったら0.03Aに単位を揃えるようにしよう。
　さらに明るさにチャレンジするときに注意して欲しいのは、新品の乾電池だと1.6V程度まで出ること。つまり新品の電池4本だと電源電圧は6Vじゃなく、6.4Vで計算しておく必要がある。

明るさの確認

　工作をはじめる前に、ちょっと明るさの確認をしておこう。高輝度とはどれだけ明るいのかと……。

１．LEDのプラスとマイナス
　LEDはプラスとマイナスの極性がある。写真のように足が長いほうが、プラス（アノード）で短いほうがマイナス（カソード）。これを間違えると、LEDは点灯しない。とはいえ、逆に電圧を掛けてもLEDは点灯しないだけで、壊れてしまうわけではないので安心して実験して欲しい。

足の長い方に抵抗を入れて電池のプラスに接続。短い方は電池のマイナスにつなぐと点灯する

　足の長い方に抵抗をはさんで電池のプラスに、短い方をマイナスにつなぐとLEDは点灯する。自作パソコンのパワーランプやディスクアクセスランプも同様だ。これらのランプにもLEDが使われているので、コネクタの向きを間違えているとLEDは点灯しないのだ。コネクタの向きを逆にするだけで、LEDが点灯するようになる。

２．抵抗
　抵抗には極性がないので、向きは気にしなくていい。

３．回路を作ってみる
　写真ではみのむしクリップ付きの電線を使っているが、適当な長さの電線を用意して、LEDや抵抗の足に巻きつけるだけでいい。

“電池のプラス→抵抗→（長い足）LED（短い足）→電池のマイナス”と接続すればLEDが点灯する。LEDによっては、白色と言いつつも青く見えるものもある

　LEDがかなり明るく点灯しているのが分かるだろう。LEDを正面から直視すると目も眩むような明るさになるのを確認できる。
　これがLED1灯を点灯するための回路1セットとなる。この回路を基板上にいくつも作って、電池に並列につなげば相当の明るさになるハズだ。
　今回の工作では16灯にしたが、20灯や40灯などに拡張してもいいだろう。ただしLEDの数を増やすほど、電池の寿命がどんどん短くなることに注意。

(次ページへ続く)